2024-2025学年高中化学第2章化学反应与能量章末整合提升学案新人教版必修2

PAGEPAGE1第2章化学反应与能量一、原电池正负极的推断及电极反应式的书写1．正负极的推断2．电极反应式的书写(2)困难电极反应式的书写eq\x(困难电极反应式)＝eq\x(总反应式)－eq\x(较简洁一极的电极反应式)如CH4酸性燃料电池中，有关反应式为CH4＋2O2=CO2＋2H2O……总反应式2O2＋8H＋＋8e－=4H2O……正极反应式CH4＋2H2O－8e－=CO2＋8H＋……负极反应式(1)书写电极反应式时，留意介质是否参与反应。碱性介质的电极反应中不能出现H＋，酸性介质的电极反应中不能出现OH－。(2)燃料电池的正极(O2作氧化剂)反应一般式为：①酸性条件：O2＋4e－＋4H＋=2H2O。②碱性或中性条件：O2＋4e－＋2H2O=4OH－。③高温无水固体电解质：O2＋4e－=2O2－。(2024·南昌市其次中学月考)Al­Ag2O电池是一种可用作水下动力的优良电源，其原理如图所示。该电池工作时总反应式为2Al＋3Ag2O＋2NaOH=2NaAlO2＋6Ag＋H2O，则下列说法错误的是()A．工作时正极发生还原反应，且正极质量渐渐减小B．当电极上生成1.08gAg时，电路中转移的电子为0.1molC．Al电极的反应式为Al－3e－＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2OD．工作时电解液中的Na＋移向Ag2O/Ag电极【解析】原电池工作时，正极发生还原反应，该反应中氧化银被还原为银，正极的质量削减了，A正确；Ag2O中Ag的化合价为＋1价，被还原的单质银为0价，当电极上析出1.08gAg即0.01mol时，电路中转移的电子为0.01mol，B错误；原电池工作时Al被氧化，应为电池的负极，电极反应式为Al－3e－＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，C正确；铝为负极，Ag2O/Ag为电池的正极，原电池工作时阳离子向正极移动，即Na＋向Ag2O/Ag极移动，D正确。【答案】B二、化学平衡状态的推断1．干脆推断依据2．间接推断依据以mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)为例类型推断依据平衡状态混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数肯定平衡②各物质的质量或各物质的质量分数肯定平衡③各气体的体积或体积分数肯定平衡正、逆反应速率的关系①在单位时间内消耗了mmolA同时生成mmolA，即v(正)＝v(逆)平衡②在单位时间内消耗了nmolB同时生成pmolC，则v(正)不肯定等于v(逆)不肯定③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q，v(正)不肯定等于v(逆)不肯定④在单位时间内生成nmolB，同时消耗qmolD，因二者变更均表示v(逆)，所以v(正)不肯定等于v(逆)不肯定压强①m＋n≠p＋q时，总压强肯定(其他条件肯定)平衡②m＋n＝p＋q时，总压强肯定(其他条件肯定)不肯定平均相对分子质量(eq\x\to(M)r)①m＋n≠p＋q时，eq\x\to(M)r肯定平衡②m＋n＝p＋q时，eq\x\to(M)r肯定不肯定气体密度①m＋n≠p＋q时，恒温恒压时，密度保持不变平衡②m＋n＝p＋q时，密度保持不变不肯定温度体系温度肯定(其他条件不变)平衡颜色反应体系内有色物质的颜色肯定平衡(1)明确eq\x\to(M)r、ρ的含义，即eq\x\to(M)r＝eq\f(m总,n总)，ρ＝eq\f(m总,V容器)。(2)应用v(正)＝v(逆)时，要留意反应描述的反应方向和不同物质的计量关系。(3)对可逆反应N2＋3H22NH3，若某一时刻，v正(N2)＝v逆(NH3)和3v正(N2)＝v正(H2)均不能说明达到平衡。因为①第一种状况N2、NH3的化学计量数不等。v正(N2)＝v逆(NH3)时，正、逆反应速率并不相等，而是正反应速率大于逆反应速率。平衡时应为2v正(N2)＝v逆(NH3)。②其次种状况也不是平衡状态。因为N2和H2都是反应物，在反应的任何时段都会有3v正(N2)＝v正(H2)。若是3v正(N2)＝v逆(H2)，才是平衡状态。可逆反应：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标记的是()①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态④混合气体的颜色不再变更的状态⑤混合气体的密度不再变更的状态⑥混合气体的压强不再变更的状态⑦混合气体的平均相对分子质量不再变更的状态A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦C．①③④⑤ D．全部【解析】①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态；②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO，反应正向进行NO、O2的速率之比就是2∶1，不能说明正逆反应速率关系，不能推断反应是否达到平衡状态；③NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态是反应进行到任何时刻都成立的关系，不能说明反应达到了平衡状态；④混合气体的颜色不变，说明NO2的浓度不变，反应达到平衡状态；⑤该反应前后气体总质量不变，容器的体积不变，混合气体密度始终不变，不能由密度不变推断反应是否达到平衡状态；⑥该反应是气体分子数增多的反应，混合气体的压强不变，说明各气体的浓度不变，反应达到平衡状态；⑦混合气体平均相对分子质量与平均摩尔质量数值相等，混合气体的平均摩尔质量M＝eq\f(m总,n总)，气体的总质量不变，气体的总物质的量不变时反应达到平衡状态，故平均摩尔质量不变时，反应达到平衡状态。综上所述，①④⑥⑦是达到平衡状态的标记，故选A项。【答案】A三、化学平衡的计算——“三段法”1．解题步骤(1)写出有关化学反应的方程式。(2)确定各物质的起始量、变更量和平衡量。(3)依据问题建立相应的式子进行解答。2．详细方法如mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为amol/L、bmol/L，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mxmol/L。mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)起始(mol/L)ab00变更(mol/L)mxnxpxqx平衡(mol/L)a－mxb－nxpxqx3．说明(1)反应物：c平＝c始－c变，生成物：c平＝c始＋c变。(2)各物质的转化浓度之比等于化学方程式中化学计量数之比。(3)平衡时各物质的反应速率v＝eq\f(Δc,Δt)。(4)转化率＝eq\f(反应物转化的物质的量浓度,反应物起始的物质的量浓度)×100%。(5)列式时要留意单位的统一(一般都用浓度，有时也可用物质的量)。在容积可变的密闭容器中，2molN2和8molH2在肯定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于()A．5% B．10%C．15% D．20%【解析】由题给数据知：参与反应的H2物质的量为：8mol×25%＝2mol。N2＋3H22NH3始态：2mol8mol0变更量